近期，我院俞建勇院士與丁彬研究員所共同指導的博士生葛建龍在納米纖維油/水乳液分離膜研究方面取得了新突破。他們通過將靜電紡絲技術與靜電噴霧技術相結合，成功製備出具有多級孔結構與超親水/水下超疏油潤濕特性的納米纖維分離膜🦗👇🏻，實現了對水中乳化油滴的高效分離，並研究了其分離機理。相關研究成果以“Superhydrophilic and underwater superoleophobic nanofibrous membrane with hierarchical structured skin for effective oil-in-water emulsion separation”為題發表在納米材料和環境領域國際知名學術期刊《Journal of Materials Chemistry A》（J. Mater. Chem. A2017, 5, 497-502.）上。
納米纖維分離膜對水包油型乳液的分離示意圖和性能展示近年來😍🐣，全球頻發的水體油汙染事故和大量含油廢水的排放，嚴重危害生態環境和人類健康。如何實現油/水混合物的快速有效分離，尤其是對粒徑小、難聚結的乳化態油/水混合物的分離已成為全球環境治理亟待解決的關鍵問題。膜分離技術因具有能耗低、分離效率高、無二次汙染等優點，在油/水乳液分離領域具有巨大的應用前景。然而🤾♂️，現有分離膜材料普遍存在分離通量低、易受汙染等問題🖱，極大的限製了其在油/水乳液分離領域的應用性能🎛🧚🏿♀️。如何同步提升膜材料的分離通量和分離精度仍是目前油水分離膜材料領域研究的重點和難點。
為此，研究人員將靜電紡絲與靜電霧化技術相結合，首次以高孔隙率的靜電紡親水聚丙烯腈（PAN）納米纖維膜為基體👨🏽⚕️🍰，通過靜電霧化技術在纖維膜表層構築出具有微/納多級結構的分離功能層，該結構中的親水性SiO2顆粒和PAN微球顯著增強了膜材料的Cassie潤濕效應☘️，賦予了分離膜超親水特性（水接觸角0°）👞✤，同時微球層表面形成的穩定水化層可有效阻隔油滴與分離膜的直接接觸，從而使其具有超疏油特性（水下油接觸角>160°）↘️；所得分離膜的高孔隙結構與選擇潤濕性的協同作用使其對油水乳液（正己烷/水）的分離通量最高可達6290L/m2h，分離後水中含油量<10ppm🧚🏿♂️。此外👊🏽，該材料還具有優異的循環使用性能，在重復使用10個循環後，仍可保持穩定的油水乳液分離性能，該研究可為高效油/水乳液分離膜材料的設計及製備提供新的思路和方法。
該項研究工作得到了國家自然科學基金、中央高校基礎研究基金，意昂官网勵誌計劃的大力資助。
